Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy tính nhúng tích hợp công nghệ FPGA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÍNH NHÚNG TÍCH HỢP CƠNG NGHỆ FPGA Mã số: B2017-ĐN06-09 Chủ nhiệm đề tài: TS Trần Hoàng Vũ Đà Nẵng, 6/2019 DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Chủ nhiệm đề tài: TS Trần Hồng Vũ – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật, ĐHĐN Thành viên tham gia đề tài: ThS Nguyễn Văn Thọ - NCS ĐHBKHN ThS Lê Ngọc Quý Văn - Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật, ĐHĐN ThS Hoàng Bá Đại Nghĩa - Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật, ĐHĐN Đơn vị phối hợp chính: Lab ES&M - Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật, ĐHĐN THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tính nhúng tích hợp cơng nghệ FPGA - Mã số: B2017-ĐN06-09 - Chủ nhiệm đề tài: TS Trần Hoàng Vũ - Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật - Thời gian thực hiện: từ 6/2017 đến 05 /2019 Mục tiêu: - Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế máy tính nhúng dựa tảng vi xử ARM có tích hợp core FPGA nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu phát triển giảng dạy ngành học hệ thống nhúng thiết kế vi mạch - Có thể cài đặt hệ điều hành Linux máy tính nhúng - Có thể thử nghiệm thiết kế IC số nhân FPGA máy tính nhúng - Làm chủ cơng nghệ Tính sáng tạo: - Nghiên cứu thiết kế máy tính nhúng dựa tảng vi xử ARM có tích hợp core FPGA nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu phát triển giảng dạy ngành học hệ thống nhúng thiết kế vi mạch - Thiết kế chế tạo máy tính nhúng tích hợp FPGA nhằm làm chủ cơng nghệ, giảm giá thành sản phẩm thiết bị nhúng vấn đề có tính cấp thiết thực tế cao Kết nghiên cứu: - Đã nghiên cứu khảo sát máy tính nhúng kit phát triển FPGA nay, đánh giá ưu nhược điểm - Thiết kế phần cứng máy tính nhúng tích hợp FPGA - Thi cơng máy tính nhúng, nạp hệ điều hành cho máy tính nhúng - Xây dựng thực hành mẫu cho máy tính nhúng Sản phẩm: INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: - Project title: A study on design and manufacture the embedded computer integrated FPGA technology - Code number: B2017-DN06-09 - Coordinator: Dr Tran Hoang Vu - Implementing institution: The University of Danang - Duration: from 06/2017 to 05/2019 Objective: - The topic focuses on making a study of design the embedded computer based on ARM microprocessor flatform which was integrated FPGA core with the aim of serving a research on development and teaching of majors related to embedded system and Integrated circuit design - The operating system can be installed on embedded computer - The designs of IC digital on FPGA core of the embedded computers - It helps reseachers be technology owners Creativeness and innovativeness: - Making a study of design the embedded computer based on ARM microprocessor flatform which was integrated with FPGA core with the aim of serving a research on development and teaching of majors related to embedded system and Integrated circuit design - Design and manufacture the embedded computer integrated with FPGA with the purpose of being technology owner, reducing product price of the embedded device is an urgent and real issue Research results: - Having designed and surveyed the embedded computers and FPGA development kit, evaluated its pros and cons - Hardware design of embedded computer was integrated with FPGA - The embedded computer execution, operating system loading for the embedded computer - Organize some sample practise of the embedded computer Products: 5.1 Scientific publications Articles published in domestic Journal [ Design and implementation solutions for real-time embedded 1] computer integrated fpga technology, Authors: Tran Hoang Vu, Nguyen Van Tho, Do Thanh Bao Ngoc, Chu Duc Hoang Journal of Science and Technology, The University of Danang Vol 11(132)2018 Pages: 97-101 Year 2018 Articles published in the international Journal [ Article: Design chaotic security communication 2] system based on FPGA technology Authors: Hoang Vu Tran, Van Tho Nguyen,Thi Bich Hanh Nguyen International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) ISSN: 2278 – 0181, Vol Issue 04, Pages: 173-176 Year 2019 5.3 Application products - Principle diagram and layout of the embedded computer - Programs of ARM embedded computer was integrated with FPGA technology - The ARM embedded computer was integrated with FPGA Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of research results: The results of this research can be applied to training of majors in embedded system and IC design It can be also applied in: MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Các hệ thống thời gian thực mà điển hình hệ thống xử lý nhận thức hỗ trợ vi xử lý cho cơng nghệ cho phép máy tính cảm nhận giới theo cách người Nó nhắm mục tiêu lĩnh vực phát đối tượng, nhận dạng theo dõi, nhận dạng giọng nói cử khả đa phương thức đọc môi để hỗ trợ nhận dạng giọng nói Các ứng dụng cho việc xử lý nhận thức lớn đa dạng Trên sở đó, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tính nhúng tích hợp FPGA nhằm làm chủ cơng nghệ vấn đề có tính cấp thiết thực tế cao MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU     Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế máy tính nhúng dựa tảng vi xử ARM có tích hợp core FPGA nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu phát triển giảng dạy ngành học hệ thống nhúng thiết kế vi mạch Có thể cài đặt hệ điều hành Linux máy tính nhúng Có thể thử nghiệm thiết kế IC số nhân FPGA máy tính nhúng Làm chủ công nghệ ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu  Vi xử lý ARM  FPGA  Hệ điều hành Linux  Thiết kế layout mạch tần số cao 3.2 Phạm vi nghiên cứu   Thiết kế phần cứng máy tính nhúng ARM tích hợp FPGA Nạp hệ điều hành Linux vào máy tính nhúng CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Cách tiếp cận     Điều tra, khảo sát kết nghiên cứu lĩnh vực liên quan Tận dụng kết nghiên cứu có thân nhóm nghiên cứu Đề xuất giải pháp thiết kế tích hợp FPGA vào máy tính nhúng ARM Sản xuất thử nghiệm, đánh giá 4.2 Phương pháp nghiên cứu   Cơ sở lý luận: Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết thiết kế hệ vi xử lý, thiết kế bo mạch tần số cao Phương pháp thực nghiệm: Chế tạo thử, thử nghiệm sản phẩm, đánh giá hiệu hệ thống thiết kế Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Ý nghĩa khoa học đề tài Trong đề tài này, chúng tơi đề xuất giải pháp thiết kế máy tính nhúng có tích hợp FPGA nhằm giải hạn chế Với thiết kế công việc phức tạp cần tốc độ xử lý chuyển sang thực thi FPGA Một hệ xử lý truyền thông thời gian thực thực thi thử nghiệm máy tính nhúng để đánh giá hiệu thiết kế 5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài  Làm chủ cơng nghệ thiết kế chế tạo máy tính nhúng  Phục vụ đào tạo ngành Hệ thống nhúng ngành Thiết kế vi mạch  Giảm thiểu chi phí đầu tư cho phịng thí nghiệm phục vụ đào tạo NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nội dung đề tài bao gồm chương Trong chương trình bày “Nghiên cứu, khảo sát đánh giá máy tính nhúng Kit phát triển FPGA Tồn đóng góp khoa học đề tài thể nội dung đề xuất thực Chương 2, Chương 3, Chương 4, Chương với nội dung sau: Chương Thiết kế phần cứng máy tính nhúng tích hợp FPGA Chương Thiết kế layout board mạch cho máy tính nhúng Chương Thi công nạp hệ điều hành cho máy tính nhúng Chương Xây dựng thực hành mẫu cho máy tính nhúng CHƢƠNG NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC MÁY TÍNH NHÚNG VÀ KIT PHÁT TRIỂN FPGA HIỆN NAY 1.1 Máy tính nhúng Máy tính nhúng thuật ngữ để máy tính có khả tự trị nhúng vào môi trường hay hệ thống trung tâm 1.1.1 Đặc điểm Máy tính nhúng Một hệ thống nhúng thường khối riêng biệt mà hệ thống phức tạp nằm thiết bị mà điều khiển 1.1.2 Giá trị máy tính nhúng Thiết bị phần cứng giá module Bluetooth Smart khoảng $4 – $6, module wifi giá dao động từ $5 – $10 Một chip Bluetooth hãng Nordic mua lẻ giá $5 mua 1000 giá giảm khoảng 50% ($2.6) Hình 1.3 Một số máy tính nhúng phổ biến 1.1.3 Ưu điểm máy tính nhúng - Chi phí thấp: Do máy tính nhúng thường nhỏ nhiều so với máy tính có đa dụng khơng cần phải mua hình, bàn phím, chuột phí cho hệ thống máy tính đa dụng - Kích thước nhỏ giúp triển khai máy tính nhúng số lượng lớn địa điểm từ xa cách dễ dàng 10 3.4.1 Phương pháp mô đánh giá chất lượng Để mơ đường tín hiệu qua bước sau : Bước : Chọn linh kiện cho đầu phát, linh kiện cho đầu thu Bước : Thiết kế lớp mạch in cho bo mạch Bước : Thiết kế sơ đồ mạch mô Bước : Chạy mô lấy kết Kết đánh giá dạng giản đồ mắt số liệu 3.4.2 Mô ảnh hưởng phối hợp trở kháng đường truyền đến chất lượng tín hiệu Hình 3.3 Kết mô ảnh hưởng phối hợp trở kháng đường truyền: Dạng sóng đầu phát Hình 3.4 Kết mô ảnh hưởng phối hợp trở kháng đường truyền : Dạng sóng đầu phát 3.4.3 Mơ ảnh hưởng điểm kết nối chất lượng tín hiệu Chúng tơi tiếp tục sử dụng chương trình mơ đánh giá chất lượng Hyperlynx hãng Mentor Graphic để tiến hành mô ảnh hưởng điểm kết nối chất lượng tín hiệu Kết mơ thể Hình 3.5 Hình 3.6 Theo kết mơ ta thấy dạng sóng bị méo dạng, mắt mở to, điểm q áp 11 Hình 3.5 Kết mô ảnh hưởng điểm kết nối chất lượng đường truyền : Dạng sóng đầu phát Hình 3.6 Kết mơ ảnh hưởng điểm kết nối chất lượng đường truyền : Dạng sóng đầu phát 3.4.4 Mơ ảnh hưởng nhiễu xun âm Hình 3.7 Kết mơ ảnh hưởng nhiễu xun âm : Dạng sóng đầu phát Hình 3.8 Kết mô ảnh hưởng nhiễu xuyên âm : Dạng sóng đầu thu 12 Kết luận Chƣơng Ở chương giới thiệu phương pháp thiết kế mạch in cho bo mạch tốc độ cao ứng dụng phương pháp để thiết kế mạch in cho máy tính nhúng ARM tích hợp FPGA mà chúng tối đề xuất Chúng sử dụng phần mềm chuyên dụng để mô đánh giá chất lượng Các kết mô cho thấy thiết kế cho phép bo mạch hoạt động với tín hiệu có tốc độ cao mà không bị ảnh hưởng yếu tố tương thích điện từ CHƢƠNG THI CƠNG VÀ NẠP HỆ ĐIỀU HÀNH CHO MÁY TÍNH NHÚNG 4.1 Thi cơng máy tính nhúng 4.1.1 Quy trình thiết kế mạch sơ đồ mạch máy tính nhúng Quy trình thiết kế sơ đồ mạch cho hệ thống [42], [43], [44], [45] thể qua bước sau: Bước : Xác định yêu cầu hệ thống Bước : Xây dựng kiển trúc cho hệ thống Bước : Chọn linh kiện, tính tốn giá, tạo thư viện Bước : Vẽ sơ đồ mạch Bước : Kiểm tra luật, mức logic hệ thống Bước : tạo netlist 4.1.2 Kết thi cơng máy tính nhúng Kết thiết kế thực mạch in sau bước thể Hình 4.1 Hình 4.2 Chúng tơi thiết kế máy tính nhúng với cơng nghệ mạch in lớp để dễ dàng sản xuất nước Với việc thiết kế mạch in lớp, nhiều nơi Việt Nam thực mà khơng cần phải gửi nước ngồi để gia cơng 13 Hình 4.1 Mặt mạch in Hình 4.2 Mặt mạch in Sau gia công mạch in tiến hành hàn linh kiện vào mạch in để chế tạo sản phẩm mẫu Công việc tiến hành phịng thí nghiệm Điện tử trường Đại học Sư phạm Kỹ thuât- Đại học Đà Nẵng Kết thể Hình 4.3 Hình 4.4 sản phẩm máy tính nhúng thi cơng xong phần cứng (chưa nạp hệ điều hành) 14 Hình 4.3 Sản phẩm thực tế mạch sau thi công - Mặt Hình 4.4 Sản phẩm thực tế mạch sau thi công - Mặt 4.2 Nạp hệ điều hành cho máy tính nhúng 4.2.1 Trình tự khởi động máy tính nhúng Trình tự Boot loader AT91SAM9260: Chương trình Boot tích hợp chương trình khác cho phép tải và/hoặc tải lên vào nhớ khác sản phẩm 15 Trình tự boot kernel Linux: Hình 4.8 Trình tự Boot kernel Linux 4.2.2 Các bước nạp hệ điều hành cho AT91SAM9260 Các bước thiết lập trước Boot loader Cài đặt chương trình SAMBA ATMEL vào máy PC Tháo jump chân chọn chip IC 45DB041D (jump J10 máy tính nhúng) Bật công tác nguồn cho board, ấn nút reset Gắn cáp USB mini kết nối board với PC Sau máy PC nhận thiết bị USB, gắn lại jump J10 vào board Khởi động chương trình SAMBA PC bắt đầu nạp Boot 4.2.3 Các bước nạp Boot loader cho AT91SAM9260 Các bước thiết lập trước Boot loader Cài đặt chương trình SAMBA ATMEL vào máy PC Tháo jump chân chọn chip IC 45DB041D (jump J10 máy tính nhúng) Bật cơng tác nguồn cho board, ấn nút reset 16 Gắn cáp USB mini kết nối board với PC Sau máy PC nhận thiết bị USB, gắn lại jump J10 vào board Khởi động chương trình SAMBA PC bắt đầu nạp Boot 4.3 Thử nghiệm máy tính nhúng tích hợp cơng nghệ FPGA Để đánh giá hiệu máy tính nhúng thời gian thực sau thiết kế thực thi thử nghiệm hệ thống truyền thơng thời gian thực máy tính theo mơ Hình 4.19 Trong mơ hình này, bên phát máy tính nhúng có nhiệm vụ điều chế PSK tín hiệu số trước đưa lên kênh truyền Bên thu máy tính nhúng thực giải điều chế để nhận lại liệu Trong thử nghiệm xây dựng phần mềm chạy máy tính nhúng bên phát có nhiệm vụ sinh liệu chuyển sang khối FPGA Một HDL nạp vào khối FPGA thực điều chế PSK đưa DAC Một chương trình khác nạp lên máy tính nhúng bên thu có nhiệm vụ nhận liệu từ khối FPGA Một HDL giải điều chế nạp vào khối FPGA Một máy dao động ký sử dụng để đo đạc so sánh dạng sóng bên thu bên phát Trong mơ hình công việc thực điều chế/ giải điều chế PSK - đòi hỏi đáp ứng thời gian thực khối FPGA thực Đây công việc vi xử lý máy tính nhúng khơng thể thực Hình 4.19 Mơ hình thử nghiệm máy tính nhúng Hình 4.20 hình ảnh kết nối thử nghiệm thực tế Chúng sử dụng máy tính nhúng tích hợp FPGA chúng tơi thiết kế 17 module AD/DA Kênh truyền cáp đồng trục kết nối đầu DAC với đầu vào ADC Hình 4.20 Hình ảnh thử nghiệm thực tế Hình 4.21 kết đo đạc từ Ossciloscope số Kết thử nghiệm cho thấy hệ thống truyền thông thực xác đảm bảo chất lượng thời gian thực Kết đo dao động ký cho thấy hệ thống đảm bảo đắn liệu truyền yếu tố thời gian thực Hình 4.21 Kết đo tín hiệu máy dao động ký Kết luận Chƣơng Ở chương giới thiệu phương pháp bước tiến hành nạp hệ điều hành Linux cho máy tính nhúng thiết kế sản xuất thử nghiệm Việc nạp thành công hệ điều hành lên bo mạch thiết kế thi công chứng tỏ thành công việc làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo máy tính nhúng Đã xây dựng 18 phiên thử nghiệm thành công ứng dụng truyền thông thời gian thực chứng tỏ hiệu thiết kế CHƢƠNG XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH MẪU CHO MÁY TÍNH NHÚNG 5.1 Xây dựng thực hành giao tiếp điều khiển LCD 16x2 5.1.1 Thiết bị - Máy vi tính Máy tính nhúng tích hợp FPGA Board mạch LCD 16x2 5.1.2 Mục tiêu - Nắm vững sơ đồ mạch ghép nối LCD với vi xử lý Viết chương trình hiển thị liệu LCD 5.1.3 Nội dung a) Yêu cầu Dự án điều khiển LCD bao gồm chức sau: - Hiển thị thông tin nhập vào từ người dùng: Người dùng nhập vào chuổi ký tự hình console (terminal display), chuổi ký tự xuất LCD - Các thông số ngày tháng năm hệ thống cập nhật hiển thị LCD - Đếm hiển thị LCD: Người dùng nhập thông số chu kỳ, giới hạn 1, giới hạn Các thông số hiển thị LCDs b) Thực Kết nối phần cứng Hình 5.1 Kết nối phần cứng với LCD 19 5.1.4 Lập trình 5.1.5 Bài tập mở rộng Thêm chức di chuyển trỏ đến vị trí x y LCD driver điều khiển LCD ví dụ Trong đó: x vị trí cột, y vị trí dịng LCD 16x2 Gợi ý: Chức tương tự hàm void lcd_Goto_XY(uint8_t x, uint8_t y) user application chuyển qua driver thực thông qua giao diện hàm ioctl() Thêm chức hiển thị chuổi ký tự vào driver điều khiển LCD theo yêu cầu sau: - Driver nhận chuổi ký tự thông qua giao diện hàm write() gọi từ user application; - Chương trình driver thực ghi ký tự vào LCD hiển thị 5.2 Xây dựng thực hành giao tiếp điều khiển led đoạn phương pháp quét 5.2.1 Mục tiêu Nắm vững sơ đồ ghép nối led đoạn với vi xử lý Lập trình hiển thị thơng tin led đoạn cho máy tính nhúng Thiết bị 5.2.2 Máy vi tính Máy tính nhúng tích hợp FPGA Bo mạch Led đoạn Project board linh kiện cần thiết để lắp mạch led đoạn 5.2.3 Nội dung a)Yêu cầu Dự án điều khiển LEDs đoạn phương pháp quét Với phương pháp điều khiển này, lập trình hiển thị nhiều hiệu ứng khác nhau: - Hiển thị số “07101080” LEDs; - Đếm hiển thị từ XX đến YY với chu kỳ Z người dùng quy định; 20 - Đếm phút giây hiển thị LEDs; b) Kết nối phần cứng Hình 5.2 Kết nối phần cứng với led đoạn 5.2.4 Lập trình 5.2.5 Bài tập mở rộng Cải tiến driver điều khiển quét LEDs đoạn 3_Sweep_Seg_led_dev.c cho xóa số vơ nghĩa hiển thị số Cải tiến driver điều khiển quét LEDs đoạn 3_Sweep_Seg_led_dev.c cho hiển thị số âm LEDs đoạn Viết chương trình ứng dụng user application thực phép toán “+” “-“ “x” “:” kết hiển thị LEDs đoạn Các toán hạng nhập từ người dùng 5.3 Xây dựng thực hành giao tiếp điều khiển Led ma trận 8x8 5.3.1 Thiết bị Máy vi tính Máy tính nhúng tích hợp FPGA Board mạch Led marix 8x8 linh kiện projetct board 5.3.2 Mục tiêu Nắm vững sơ đồ mạch ghép nối LCD với vi xử lý 21 Viết chương trình hiển thị liệu LCD 5.3.3 Nội dung a) Yêu cầu Dự án điều khiển LCD bao gồm chức sau: Điều khiển ma trận Led 8X8 hai màu xanh đỏ hiển thị tất ký tự có bàn phím máy vi tính Vì ma trận Led có hàng cột nên lần hiển thị ký tự Cú pháp lệnh thực thi sau: Trong đó: tên chương trình sau biên dịch xong ký tự muốn hiển thị ma trận Led b) Thực Kết nối phần cứng Hình 5.3 Kết nối phần cứng với Led ma trận 8x8 5.3.4 Lập trình 5.3.5 Bài tập mở rộng Viết chương trình (Driver User Application) hiển thị liệu ma trận Led màu có hiệu ứng dịch trái, dịch phải, dứng yên, thay đổi tốc độ dịch nhập liệu muốn hiển thị lệnh gets() Viết chương trình (Driver User Application) hiển thị liệu ma trận Led hai màu có hiệu ứng dịch trái, dịch phải, dứng yên, 22 thay đổi tốc độ dịch, chọn màu chữ hiển thị nhập liệu muốn hiển thị lệnh gets() 5.4 Đọc hiển thị nhiệt độ từ ADC onchip 5.4.1 Mục tiêu - Nắm vững sơ đồ ghép nối ADC onchip với ngoại vi Lập trình chuyển đổi ADC cho máy tính nhúng 5.4.2 Thiết bị - Máy vi tính Máy tính nhúng tích hợp FPGA Bo mạch Segment Led Project board linh kiện cần thiết để lắp mạch led đoạn Cảm biến nhiệt độ LM35 5.4.3 Nội dung Yêu cầu - Dự án có yêu cầu đọc cảm biến nhiệt độ LM35, chuyển đổi ADC hiển thị nhiệt độ đọc led đoạn Kết nối phần cứng - Ghép nối led đoạn Ghép nối LM35 với máy tính nhúng hình Hình 5.4 Kết nối phần cứng với cảm biến nhiệt độ 5.4.4 Lập trình /*Khai báo thư viện cần dùng cho hàm chương trỉnh*/ 5.4.5 Bài tập mở rộng Làm lại yêu cầu dự án trên, hiển thị thông tin nhiệt độ lên 23 LCD (Áp dụng LCD driver viết thực hành LCD) 5.5 Giao tiếp điều khiển led đơn 5.5.1 Mục tiêu - Nắm vững sơ đồ ghép nối led đơn với vi xử lý Lập trình điều khiển led đơn cho máy tính nhúng 5.5.2 Thiết bị - Máy vi tính Máy tính nhúng tích hợp FPGA Bo mạch Simple Led Project board linh kiện cần thiết để lắp mạch led 5.5.3 Nội dung Yêu cầu Dự án có u cầu điều khiển thành cơng led đơn thơng qua driver application Người dùng điều khiển led sáng tắt đọc trạng thái chân gpio theo yêu cầu nhập từ dòng lệnh shell Kết nối phần cứng Hình 5.5 Kết nối phần cứng với led đơn 5.5.4 Lập trình /*Khai báo thư viện cho hàm sử dụng chương trình*/ 5.5.5 Bài tập mở rộng Dựa vào lệnh driver single_led_dev.ko hỗ trợ, viết chương trình application cho led sáng tắt với chu kỳ 1s 10 lần ngưng 24 Xây dựng chương trinh application dựa vào driver single_led_dev.ko có sẵn để điều khiển LEDS sáng tắt lúc với chu kỳ s liên tục Xây dựng driver dựa vào driver single_led_dev.ko với yêu cầu: Thêm chức set port bit, tắt port bit Viết chương trình application sử dụng driver để thực lại yêu cầu KẾT LUẬN VÀ KIỆN NGHỊ I Kết luận Nội dung đề tài chủ đề xuyên suốt Điều tra; khảo sát kết nghiên cứu lĩnh vực liên quan; tận dụng kết nghiên cứu có thân nhóm nghiên cứu Đề xuất giải pháp thiết kế tích hợp FPGA vào máy tính nhúng ARM, Sản xuất thử nghiệm, đánh giá Có thể thấy từ kết đạt đề tài sau:  Đã nghiên cứu khảo sát máy tính nhúng kit phát triển FPGA nay, đánh giá ưu nhược điểm  Thiết kế phần cứng máy tính nhúng tích hợp FPGA  Thi cơng máy tính nhúng nạp hệ điều hành cho máy tính nhúng  Xây dựng thực hành mẫu cho máy tính nhúng II Kiến nghị Toàn nội dung kết đạt đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tính nhúng tích hợp cơng nghệ FPGA” cần thiết, khả thi có nhiều ứng dụng tiềm phát triển nghiên cứu giảng dạy Hướng phát triển thời gian tới đề xuất việc nhân số lượng lớn máy tính nhúng tích hợp FPGA nhằm giảm giá thành sản phẩm thiết bị làm chủ công nghệ, phục vụ cho công tác nghiên cứu giảng dạy cho sinh viên ngành Điện - Điện tử , Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật – ĐHĐN ... việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tính nhúng tích hợp FPGA nhằm làm chủ cơng nghệ vấn đề có tính cấp thiết thực tế cao MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU     Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế máy tính. .. Linux máy tính nhúng - Có thể thử nghiệm thiết kế IC số nhân FPGA máy tính nhúng - Làm chủ cơng nghệ Tính sáng tạo: - Nghiên cứu thiết kế máy tính nhúng dựa tảng vi xử ARM có tích hợp core FPGA. .. hành cho máy tính nhúng  Xây dựng thực hành mẫu cho máy tính nhúng II Kiến nghị Tồn nội dung kết đạt đề tài ? ?Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tính nhúng tích hợp cơng nghệ FPGA? ?? cần thiết, khả